[發明專利]一種基于梯度域導向濾波和多尺度Retinex理論的圖像去霧增強算法

在審

• 申請號: 202010213831.2
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111476725A
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 王智文;呂東;王萍;王宇航
• 申請（專利權）人: 廣西科技大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/40
• 代理公司: 廣西中知國華知識產權代理有限公司 45131
• 代理人: 韋玲雙

1.一種基于梯度域導向濾波和多尺度Retinex理論的圖像去霧增強算法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1：求出有霧圖像J的暗原色圖J^dark；

其中，J^c(x,y)為圖像J的某通道圖像，Ω(x,y)是以(x,y)為中心像素點的方形區域；

步驟S2：由暗原色圖求出圖像的粗透射率t(x,y)，其公式為：

其中，w為保霧參數，A是大氣光照值，

步驟S3：通過以下公式得到細化透射率t₁(x,y)：

t₁(x,y)＝a_p'J+b_p'；

b_p'＝μ_X,ζ1(p')-a_p'μ_G,ζ1(p')；

其中，☉表示兩個像素矩陣G，X的像素積，μ_G⊙X,ζ1(p')，μ_G,ζ1(p')，μ_X,ζ1(p')分別表示G☉X，像素矩陣G，X在半徑為ζ1濾波窗口Ω_ζ1(p')的平均值；

步驟S4：將通過暗原色處理后的圖像從RGB顏色空間轉換到Lab顏色空間；

步驟S5：在Lab顏色空間內對亮度分量L使用多尺度Retinex理論增強；

步驟S6：將增強后的亮度分量L與兩個顏色分量a,b融合，再次通過顏色空間轉換從Lab轉換到RGB；

步驟S7：使用直方圖均衡化，得到最終增強的去霧圖像。

2.根據權利要求1所述的基于梯度域導向濾波和多尺度Retinex理論的圖像去霧增強算法，其特征在于：所述步驟2中，圖像的粗透射率的計算方法包括如下步驟：

步驟S2.1：用大氣散射模型來描述霧天圖像的成像過程，即：

I(x,y)＝J(x,y)t(x,y)+A(1-t(x,y))

其中，J(x,y)是無霧狀態下的圖像，I(x,y)是設備采集到的圖像，A是大氣光照值，t(x,y)是透射率；

步驟S2.2：引入暗原色先驗，即在無霧清晰圖像中絕大部分非天空局部區域，至少有一個顏色通道的亮度值很低并趨近于0，即對于圖像J，有

其中，J^C(x,y)表示圖像J三個通道R、G、B中的一個顏色通道，Ω(x,y)表示以(x,y)為中心的方形區域，J^dark稱為圖像J的暗原色；

步驟S2.3：w的取值范圍在(0,1]之間；

步驟S2.4：在估算大氣光照值A時，通過降序排列暗通道圖中的像素值亮度，選出其中前0.1％的像素，這些像素對應圖中霧最厚的區域，然后將這一組像素映射到原圖像中，找到原圖中對應部分亮度最亮像素的灰度值作為大氣光照值A；n表示為通過降序排列暗通道圖中亮度為前0.1％的像素點個數；

。